區塊鏈最近比較火,到底是什麼技術?現在已經有哪些應用?

數學大宇


據新華社報道,中共中央政治局10月24日下午就區塊鏈技術發展現狀和趨勢進行第十八次集體學習,提出要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口,明確主攻方向,加大投入力度,著力攻克一批關鍵核心技術,加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。受此消息影響,10月28日A股三大股指集體高開,其中區塊鏈概念股掀漲停潮,福光股份大漲近15%,二三四五、廣博股份、京藍科技、天夏智慧、文化長城等近百股封漲停板。

什麼是區塊鏈?在中央政治局集體學習之後,一些人第一時間發出疑問。這就說明,儘管區塊鏈技術在業內已經發展了一段時間,但是並未真正走入市場,與老百姓發生直接的關聯。

區塊鏈作為一個去中心化的分佈式賬本數據庫,直觀來看,能夠讓數據的產生、運行和應用更加公開與透明。在市場經濟條件下,數據就是信息,就是經濟價值;真實、透明的數據經濟價值更高,更容易得到商業場景的應用。因此,區塊鏈被認為是繼互聯網之後又一大浪潮,將作為基礎設施為各行各業帶來巨大的變革機會。

目前全球範圍內對區塊鏈技術的研究創新還存在一定差距,基於區塊鏈技術的場景應用不多,區塊鏈技術作為基礎設施並未形成成熟的技術產品和商業模式。我國同樣如此,總體上區塊鏈技術仍然在發展初期,具體場景應用也停留在試水階段。因此,加快核心技術的研究和攻關,讓區塊鏈成為具體場景應用,成為老百姓看得見、可理解、能應用的技術產品與商業模式,則是區塊鏈技術長遠發展的關鍵所在。

在市場基礎方面,截至2019年6月,我國網民規模達8.54億。據iiMedia Research(艾媒諮詢)數據顯示,中國移動支付交易規模2018年達277.4億元,2019年上半年的交易額為166.1萬億元,較2018年上半年上升24.2%。在其他領域,對信息數據的應用和儲存也非常廣泛,特別是在政府公共服務領域,普遍運用信息技術和相關數據進行治理。這些龐大市場數據規模是我國開展區塊鏈技術研究和創新攻關的堅實市場基礎,也是其他市場主體無法比擬的市場基礎優勢。

據媒體報道,在技術創新方面,我國的區塊鏈技術專利申請數量近年來位居全球首位。在區塊鏈技術場景應用上,百度超級鏈平臺、螞蟻區塊鏈BaaS平臺、騰訊雲TBaaS區塊鏈服務平臺也在積極探索;中國平安等多家A股上市公司在金融、能源、物流、交通、貿易、版權等區塊鏈應用領域積極佈局。另外,區塊鏈技術還被應用到政務服務中,通過實現身份信息數據共享,將省去大量重複填寫個人信息的時間,業務辦理將更加便捷。

基於這些初步探索,繼續加大區塊鏈技術的核心技術攻關,加快推動區塊鏈技術與老百姓的生活發生關係,將會推動區塊鏈技術優先形成新的生產力,促進技術創新、數據與實體經濟、社會發展的深度融合。

區塊鏈上升到國家發展戰略,還會在標準制定、政策制度、資金支持、數據獲取等方面形成配套和具體支持,防範制度和投資風險,推動我國及早搶佔區塊鏈技術創新攻關與場景應用的制高點,讓區塊鏈成為我國經濟社會發展的又一重要基礎設施,形成新的經濟增長動力。


一怒拔劍8


舉個簡單的例子,假如你們家裡有個賬本,讓你來記賬。在以前,就是爸爸媽媽把工資交給你,讓你記到賬本上。中間萬一你貪吃,想買點好吃的,可能賬本上的記錄會少十幾塊,然後你想買個手機,賬本上就少記錄幾千塊。這只是舉一個例子,我相信小時候大家都想從爸爸媽媽的口袋裡拿點錢來花。

有了分佈式賬本後,上述說的問題就不會有了,因為你在記賬,你爸爸也在記賬,你媽媽也在記賬,他們都能看到總賬,你不能改,爸爸媽媽也不能改,這樣想買菸抽的爸爸和想貪吃的你都沒辦法啦。

區塊鏈本質上是一個去中心化的分佈式賬本,其本身是一系列使用密碼學而產生的互相關聯的數據塊,每一個數據塊中包含了多條經比特幣的網絡交易有效確認的信息。


再來解釋一下,什麼是去中心化。

我們首先思考這樣一個問題,你要在網上買一本書,交易流程是什麼?

第一步:你下單之後把錢打給了支付寶。

第二步:支付寶收款後通知賣家可以發貨了。

第三步:賣家收到通知後給你發貨。

第四步:你收到貨之後很滿意,於是確認收貨。

第五步:支付寶收到了你的通知並打錢給賣家。

在這個過程中,雖然你是在和賣家交易,但是整個交易都是圍繞支付寶展開。因此,如果支付寶系統出了問題,比如天上降下來一塊隕石,把支付寶的服務器全砸了,或者由於全球經濟危機支付寶倒閉了,無奈的支付寶只好淡然地表示不存在這筆交易,那麼這筆交易就會以失敗告終,到時候買家賣家就會糾纏不清,雙方無法自證。


模擬一個區塊鏈小城市

為了說明去中心化的區塊鏈是如何運行的,我們先把整個去中心化的分佈式結構簡化為一個極端的情況來探究。我們假設有一個去中心化的小城市,在這個城市裡有5個可愛活潑的小夥伴,他們互相借錢的時候,是這麼幹的:

假設B向A借了1塊錢,這個時候,城市裡的人怎麼辦呢?A在人群中大喊:“我是A,我借給了B1塊錢!”B也在人群中大喊:“我是B,A借給了我1塊錢!”

此時城市裡的其他人C、D、E都聽到了這些消息,他們拿出了手中的小賬本並默默記下:“某年某月某日,A借給了B1塊錢。”

當我們把一個去中心化的模型極度簡化之後,我們就會發現,在這個只有5個人的城市中,已經建立了一個去中心化的系統,這個系統不需要銀行,也不需要支付寶。這個模型不需要信任關係,也不需要一個擁有公信力的組織。

當分佈式結構中的每個人都記賬的時候,篡改賬本是不可行的。比如B突然不認賬了:“我不欠A的1塊錢!”這個時候,人民群眾C或D或E就會站出來說:“不對,我的賬本上明明記錄了你在某年某月某日向了A借了1塊錢,並且沒有查到你還款的記錄。”

說到這裡,你有沒有發現一個問題,在這個模型中,所謂的1塊錢根本不重要,也沒有人在意,“1塊錢”已經變成了一個變量,它可以被替換成任何概念,只要大家承認這是一個有價值的東西即可。

比如A在這個城市中大喊一聲:“我創造了一個巴拉拉能量!”城市中的其他人都聽見了,於是大家紛紛在自己的小本子上記下“某人有一個巴拉拉能量”,大家甚至不用知道巴拉拉能量是什麼,A竟然真的有了一個巴拉拉能量。

A還能幹什麼呢?A可以再大喊一聲:“我給了B一個巴拉拉能量。”只要城市中的B、C、D、E,即城市裡的所有人都承認了這個交易,那麼這個交易就真的成立了,雖然現實生活中並沒有巴拉拉能量。


這個區塊鏈小城市模型中存在著幾個問題:

問題一:憑什麼幫你記賬?

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憑什麼你對著天空大喊一聲,別人就要幫你記賬,別人的時間不要錢嗎?別人的小本子不要錢嗎?於是,為了讓大家都幫我記賬,我增加了一條新的規則,我決定給第一個聽到我喊話並且將其記錄在小本子上的人獎勵。獎勵機制也很簡單,第一個聽到我喊話並記錄下來的人,可以得到一個巴拉拉能量的獎勵。

這個巴拉拉能量不是白給的,是對你勞動的報酬,就像打工可以掙錢一樣,你幫我記賬,整個系統都會給你報酬。你要做的事情,有這樣幾點:

首先,你要搶在所有人之前聽到了我的喊話並記在了自己的小本子上;

記錄之後,你還要馬上告訴整個城市裡的人——這句話我記錄完了,你們再記錄也沒有用了,別人就會放棄這筆賺錢的生意;

與此同時,你還要做一件事,就是給自己的記錄加一個獨一無二的編號,然後把記錄和編號一起喊出來,於是,下一個人再記錄的時候,就會帶著這個記錄和獨一無二的編號繼續下去。

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在這條新的規則開始實行之後,一定會有這樣一些人,他們為了得到巴拉拉能量,開始屏氣監聽周圍發出的各種聲音,只為了能在第一時間記下一條新的記錄。

這個時候,對區塊鏈有所瞭解的讀者是不是想到了這樣的名詞——“比特幣挖礦”。沒錯,這就是比特幣挖礦的簡單說明。

關於比特幣挖礦的話題,知乎用戶“玲瓏邪僧”的一篇文章舉過一個更生動的例子,大致是這樣的:單身男士們要找女朋友,“國民岳母”說,我有好多膚白貌美、乖巧可愛的女兒,這樣吧,我給你們出一個曠世難題,解出一個就給你們其中一個姑娘的微信號。

於是,單身男士們瘋狂競爭,想破腦袋去解這道曠世難題。只要其中一位單身男士解出一道題,就立馬得意揚揚地昭告天下,示威全部單身男士,這個姑娘的微信號是我的啦,先到先得,你們放棄吧。其他單身男士雖然已經算到一半了,但是沒有辦法,速度不夠快啊,只好立馬去解下一道題。

同時,首個成功破解曠世難題的幸運的單身男士不僅不用付一二十萬元的彩禮,被其才華征服的“國民岳母”還會給這位單身男士一筆鉅額財產做嫁妝,也就是比特幣挖礦中的比特幣獎勵。


問題二:分叉問題聽誰的?

在這一段的論述中,我們引用了知乎用戶“汪樂–LaiW3n”的說法。在這個廣闊的小城市裡,一定還會存在這樣的問題,B和C幾乎同時記錄完了,於是同時向天空大喊了一聲,“這個編號89757的巴拉拉能量歸我了”。

但是,由於這個城市太廣闊了,有的人會認為這個編號89757的巴拉拉能量歸B,也有的人認為這個編號89757的巴拉拉能量歸C,但是編號89757的巴拉拉能量只有一個啊,只有一個人能得到,怎麼辦呢?一人一半?當然是不可能的,這個時候我們會採用更原始簡單的規則來解決,誰長聽誰的。

在不加任何限制條件的情況下,這件事件會發展成這樣:一部分人認為這句話是B說的,在聽到這句話之後開始記賬,之後他們所做的所有事情都是基於B有了編號89757的巴拉拉

能量這個事實,並且隨著這個信息一次次地傳下去,這條信息鏈會越來越長;而另外一群認為C先說這句話的人,也會按照這樣的趨勢發展。

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這下事情嚴重了,原本是一條唯一的、編號順序嚴謹的總信息鏈,在B和C喊出“這個編號89757的巴拉拉能量歸我了”這句話之後,硬生生地分叉了!這還得了,要是這種情況延續下去,每個人手裡的賬本都變得不一樣了,而且根本沒法確定哪個是真的!

為了解決這個問題,小城市又追加了新的區塊鏈規則,記錄的時候必須頂格寫,而且要保證,中心在離田字格上邊緣0.89757毫米的位置上,於是,每個人寫字的時候都要拿刻度尺量好之後再寫,這非常困難,每個人的記錄需要5分鐘才能完成。

因此,寫這句話所用的時間變得不同了。所以只要有人高喊“我寫完了!那句話是某某某寫的”,其他正在寫這句話的人便會停筆,然後在小本子上重新開始寫“那句話是某某某寫的,上一句的編號是×××”。


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問題三:雙花問題

雙花問題是指一筆數字現金在交易中被重複使用的現象。

如果我同時向B和C都喊了一句,我給你一個巴拉拉能量,怎麼辦呢?巴拉拉能量只有一個,如何保證一個巴拉拉能量在實際的交易中只被支付了一次呢?

我們以比特幣為例,中本聰在《比特幣白皮書》第五小節中是這樣說的,運行比特幣網絡的步驟如下:

1.新的交易向全網進行廣播;

2.每一個節點都將收到的交易信息納入一個區塊中;

3.每個節點都嘗試在自己的區塊中找到一個具有足夠難度的工作量證明;

4.當一個節點找到了一個工作量證明,它就向全網進行廣播;

5.當且僅當包含在該區塊中的所有交易都是有效的且之前未存在過的,其他節點才認同該區塊的有效性;

6.其他節點表示他們接受該區塊,而接受的方法則是跟隨在該區塊的末尾,製造新的區塊以延長該鏈條,並將該區塊的隨機散列值視為新區塊的隨機散列值。

也就是說,交易發生的一刻起,比特幣的交易數據就被蓋上了時間戳;而當這筆交易數據被打包到一個區塊中後,就算完成了一次確認;在連續進行6次確認之後,這筆交易就不可逆轉了;在比特幣中,每一次確認都需要“解決一個複雜的難題”,也就是說每一次確認都需要一定的時間。

在這種情況下,當我試圖於把一筆資金進行兩次支付交易的時候,因為確認時間較長,後一筆交易想要與前一筆交易同時得到確認幾乎是不可能的,而這筆資金在第一次交易確認有效後,第二次交易時就無法得到確認。區塊鏈的全網記賬需要在整個網絡中達成共識,雙花問題是無法產生的。



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小創


區塊鏈今天大火,股市區塊鏈板塊漲停上百隻,那什麼是區塊鏈呢?

說到區塊鏈不得不說起2008年比特幣的出現,當年一個叫中本聰的人認為各個國家濫發貨幣,造成通貨膨脹,為了消除這種貨幣發行只集中在各國央行的行為,設計開發了一款開源軟件以及建構其上的P2P網絡。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。並且

區塊鏈的核心特徵是全網可見、不可篡改,也就是說一個數據一旦上傳,理論上講無人可以篡改。注意,篡改不是修改,修改是可以的,但要留下歷史記錄,所以是一個非常好的信用工具。


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